仿生多胞薄壁管耐撞性分析及优化

为提高薄壁管结构耐撞性，以雀尾螳螂虾螯为仿生原型，结合仿生学设计方法，设计一种含正弦胞元的多胞薄壁管结构。以初始峰值载荷、比吸能和碰撞力效率为耐撞性指标，通过有限元数值模拟分析了不同碰撞角度（0o、10o、20o和30o）条件下，仿生胞元数对薄壁管耐撞性的影响，通过多目标的复杂比例评估法获取仿生薄壁管的最优胞元数。基于不同碰撞角度权重因子组合，设置了4种单一角度工况和3种多角度工况，采用多目标粒子群优化方法获取了不同工况下薄壁管结构最优胞元高宽比和壁厚。复杂比例评估结果表明，胞元数为4的薄壁管为最优晶胞数仿生薄壁管。优化结果表明，单一角度工况下，最优结构参数高宽比的范围为0.88～1.50，壁厚的范围为0.36～0.60 mm，碰撞角度为0o和10o的最优高宽比明显小于碰撞角度为20o和30o的；多角度工况下，最优高宽比范围为1.01～1.10，壁厚范围为0.49～0.57 mm。     

Syntheses,Structures and Herbicidal Activity of Bis(5-R-2-hydroxybenzylidene) Thiocarbohydrazide Monobutyltin Complexes [R: H(T1), Me(T2)]

The 1,5-disubstituted thiocarbohydrazide ligands were prepared by the condensation of thiocarbohydrazide with salicylaldehyde and 5-methylsalicylaldehyde, respectively. The butyltin complexes, [(5-R-2-hydroxy)ArCH=NNH]_2 CS(n-BuSnCl)_2, R = H(T1); R = Me(T2), based on the1,5-disubstituted thiocarbohydrazide were obtained by microwave-assisted solvothermal reaction of n-butyltintrichloride precursor with the ligands in methanol environments, which have been structurally characterized by elemental analysis, IR and(~1 H, ~(13) C) NMR spectra. The crystals belong to monoclinic system, space groups C2/c(T1) and Pc(T2), respectively. The Sn atom is six-coordinated with distorted octahedral geometry by O, N and S atoms from ligand, C atom of butyl and two Cl atoms. In the crystal, complex T1 forms three-dimensional supramolecular assembly mediated by noncovalent interactions such as C–H···Cl and π-stacking interactions.Similarly, T2 forms an interesting two-dimensional supramolecular structure by noncovalent interactions(e.g. C–H×××Cl and N–H×××Cl) of one-dimensional band-like chain. These ligands and its butyltin complexes have growth effect on the target plants, such as Portulaca oleracea L.,Amaranthus spinosus L., Cassia tora L., Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee and Amaranthus tricolor L. The ligand L1 has a good inhibitory effect on the growth of Cassia tora L., and complex T2 has selective inhibition on the growth of Portulaca oleracea L. and Amaranthus tricolor L., which can be used as a candidate compound for Cassia tora L., Portulaca oleracea L.and Amaranthus tricolor L. herbicide.     

离子型稀土矿浸出液除杂与沉淀过程固液强化分离研究

离子型稀土矿浸出液除杂和产品沉淀过程中,高效固液分离对全工艺连续化生产和产品质量提升具有重要作用,也是整个离子型稀土生产流程自动化、智能化的关键步骤。研究表明：在浸出液除杂、沉淀工序添加0.25 g·m^-3 JH2002絮凝剂,利用其电性中和作用和吸附架桥作用,可使Al(OH)₃胶体、碳酸稀土颗粒迅速团聚形成絮凝体,进而加速沉降过程;浸出液循环除杂过程的沉降速率为31.43 mm·min^-1,除杂上清液循环沉淀碳酸稀土产品过程的沉降速率为24.67 mm·min^-1。碳酸稀土产品经煅烧后,所得混合稀土氧化物产品的稀土总量为93.8%,主要杂质Al₂O₃,Fe₂O₃,SiO₂含量均很低,优于GB/T 20169-2015《离子型稀土矿混合稀土氧化物》标准值。此外,经过循环絮凝沉降的沉淀母液用于离子型稀土矿浸取,基本不会对浸出结果产生影响。     

破译皮蛋的化学密码

皮蛋作为我国传统的风味蛋制品,是一道享誉海内外的餐桌美食。通过介绍蛋白和蛋黄的pH和游离碱度的变化、蛋黄凝胶强度的变化以及蛋黄和溏心中化学键的变化来了解皮蛋凝胶的形成过程;通过前体物的降解、脂质的氧化和美拉德反应来探索皮蛋风味产生过程的化学变化;通过分析蛋白颜色和蛋黄颜色变化所涉及到的化学反应来解密皮蛋颜色形成中的化学变化;最后通过实验分析确定形成松花的化学物质。通过破译皮蛋的化学密码,让大家感受到化学与生活的紧密联系,并激发学生对化学的兴趣。     

基于化学模式识别和熵权TOPSIS法分析鱼腥草不同部位的差异

基于高效液相色谱（HPLC）指纹图谱比较鱼腥草不同部位（茎、叶）化学成分的差异性,并综合评价鱼腥草不同部位的质量。建立鱼腥草不同部位的HPLC指纹图谱,通过相似度评价、化学模式识别及熵权TOPSIS法对其化学成分进行差异性研究,并对其质量标志物（槲皮苷）进行含量测定。建立的HPLC指纹图谱中鱼腥草药材及其茎叶均确定了8个共有峰,指认了其中6个成分;聚类分析（CA）和主成分分析（PCA）结果表明鱼腥草叶和茎的质量差异大,叶和药材的质量较接近;偏最小二乘法-判别分析（OPLS-DA）发现4种成分是造成不同批次样品差异性的主要标志物;熵权TOPSIS法分析显示同批次鱼腥草药材与其茎叶既有相关性也有差异性,且四川产地的鱼腥草药材质量较佳;含量测定结果显示,同批次鱼腥草中的槲皮苷含量由高到低均依次为叶、药材、茎。鱼腥草不同部位HPLC指纹图谱存在显著差异。该方法可反映鱼腥草不同部位质量差异性,为鱼腥草药材的质量控制及资源开发利用提供参考。     

超级微波消解电感耦合等离子体质谱法 测定土壤中13种元素

建立了超级微波消解-电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定多类型土壤基质中钒、铬、锰、钴、镍、铜、锌、砷、钼、锑、铊、铅和铀等13种元素含量的方法。采用超级微波消解法对样品进行前处理,比较了超级微波前处理与常规微波前处理消解效果,并优化了消解酸体系。在最优条件下,13种元素的的方法检出限（LOD）为0.0002~0.2 mg/kg,方法定量限（LOQ）范围为0.001~0.6mg/kg。在0~500 μg/L范围内线性回归系数（R2）在0.9996~1.0000,各元素加标回收率在76.3%~126%,此方法准确度可以满足复杂基体样品多元素同时测定的需求,一次样品前处理可实现18个样品的同时测定,相较于常规前处理方法大幅减少酸使用的同时更加安全、高效、不易污染样品,可为土壤重金属污染监测工作提供可靠的分析方法支撑。     

基于邻香草醛缩2-氨基-4-硝基苯酚的Schiff碱有机锡配合物的合成、晶体结构及生物活性

邻香草醛缩2-氨基4-硝基苯酚(H₂L)分别与二丁基氧化锡、二苄基二氯化锡反应, 合成了二丁基锡Schiff碱配合物(1)和单苄基Schiff碱配合物(2)。配合物经元素分析、¹H NMR、¹³C NMR、IR、UV-Vis表征, 并用X-射线单晶衍射测定了分子结构。研究了配体H₂L及配合物1、2对癌细胞Hela、MCF7、HepG2、Colo205、NCI-H460的抑制活性, 结果表明配合物1对这5种癌细胞的抑制效果优于现有抗癌药物卡铂, 可作为抗癌药物的候选化合物。在Tris缓冲溶液中, 以EB做为荧光探针, 用荧光光谱法研究了配体H₂L及配合物2与鲱鱼精DNA的相互作用, 结果表明配合物与DNA作用主要是由于Schiff碱配体协同效应所致。     

两个有机锡对碘苯甲酸酯的合成、结构、热稳定性和除草活性

在乙醇-苯溶剂中,对碘苯甲酸分别与三苯基氢氧化锡、二丁基氧化锡反应,合成了2个有机锡对碘苯甲酸酯,Ph3Sn(p-IC6H4O2)(1)和{[n-Bu2Sn(p-I-C6H4O2)]2O}2(2)。经IR、1H NMR、元素分析和X射线单晶衍射对配合物进行了表征。配合物1属三斜晶系,空间群为P1,中心锡原子与苯基碳原子、羧基氧原子构成畸型四面体,并且分子间通过氢键和C-I…π共同作用形成二聚体结构;配合物2属单斜晶系,空间群为C2/c,配合物是以Sn2O2构成的平面四元环为中心的二聚体结构,并且分子间通过I…I共同作用形成了一维链状结构。热重分析表明,配合物1和2在230℃以下具有良好的热稳定性。配合物1、2对杂草刺苋(Amaranthus spinosus)、马齿苋(Portulaca oleracea)的抑制活性大于对农作物绿豆的影响,且配合物1的抑制活性高于配合物2的抑制活性,为刺苋、马齿苋除草剂研究提供了一种方法。     

铁电薄膜在红外辐射作用下的响应

研究了红外探测器中红外焦平面列阵的象元———铁电薄膜微桥在红外辐射作用下的输出信号。用层合板壳作为微桥结构的力学模型,中间一层为压电材料,上下两层为金属材料电极。采用了力-热-电耦合的控制方程和变分原理,推导出了基于Mindlin假设的压电材料层合板有限元公式。以红外探测器在夜间从飞机上探测地面的坦克为例,用有限单元法模拟了铁电薄膜微桥在红外辐射作用下的力、热、电输出信号,并对结果作了分析比较。